• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.362-372
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• 2010

다양한 하 폐수 처리공정 중 혐기성 소화공정은 이산화탄소 배출을 감소시키고 생성되는 메탄을 에너지로서 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 혐기성 소화공정의 문제점과 보완점에 대해 살펴보았다. 가수분해과정은 혐기성 소화과정 중 율속단계에 해당하여 소화공정과정을 촉진시키고 바이오가스의 생산을 증가시키기 위하여 다양한 전처리 방법이 개발되어왔다. 현재 혐기성 소화공정을 위한 전처리 방법 중 열처리 방법, 초음파 처리, 기계적 처리방법, 화학적 처리방법 등이 상업적으로 이용되고 있으며, 이들 공정은 슬러지 플록 또는 세포의 파괴를 통해 세포분획물이 생물학적으로 분해될 수 있는 형태로 전환시키는 것을 목적으로 한다. 이러한 과정들 모두는 특정 상황에 따른 장점과 단점을 모두 지니고 있으므로 각 공정과정에 대한 이해와 이를 통한 적용을 통해 특정 슬러지에 적합한 최적의 전처리 공정을 도출해 낼 필요가 있다. 또한 혐기성 소화공정의 효율증대와 경제성 확대를 위한 혐기성 소화공정 개발이 필요하다고 할 수 있다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권2호
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• pp.186-196
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• 2020

Pillared clays with Zr and Fe/Cu/Zr polycations have been prepared from natural clays found in large deposits of Kazakhstan and assessed as catalysts for the catalytic wet peroxide oxidation (CWPO), using 4-nitrophenol (4-NP) as model compound. The performance of the catalysts was followed by measuring the concentration of 4-NP, H₂O₂ and the total organic carbon (TOC), considering C_4-NP = 5 g L^-1, $C_{H_2O_2}$ = 17.8 g L^-1, C_cat = 2.5 g L^-1, initial pH = 3.0 and T = 50℃. At those selected conditions, the pillared clays showed higher activity than natural clays in the CWPO of 4-NP. The conversion of the model pollutant was complete when Fe/Cu/Zr-PILCs were used, with the TOC removal reaching 78.4% after 24 h with the best Fe/Cu/Zr-PILC. The H₂O₂, 4-NP and TOC time-evolution was well described by a kinetic model based on TOC lumps in three blocks, considering the initial TOC (corresponding to 4-NP), the production of oxidizable intermediates and the formation of refractory products.

• 한국환경과학회지
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• 제22권3호
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• pp.269-279
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• 2013

In this paper, an environmental assessment was carried out on the whole process of industrial business activities to establish a basic plan for climate change mitigation and energy independency. The whole process was divided into each discharge process in terms of water, air, solid waste, green house gases and refractory organic compounds. The flowcharts and basic unit of process were analysed for three years (2008-2010), being utilized as basic information for the life cycle assessment. It was found that the unit loading for the whole process significantly depends on changes in the operation rate change and highly concentrated wastewater inflow. About 35% of solid waste production was reduced by improving the incineration method with co-combustion in coal boiler, generating about 57% of electricity used for the whole process, and consequently reducing the energy costs. As the eco-efficiency index was found to be more than 1, compared to the previous years, it can be said that improvement in general has taken place.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.540-543
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• 2000

본연구에서는 Rhodococcus rhodochrous IGTS8 균주를 사용하여 고농도의 유상에서 탈황효율을 높이기 위한 오일 함유비, pH, 영양물질의 영향을 조사하였다. 오일 함유비에 의한 영향은 유상이 30%이하일 경우 그리 크지 않았으며, pH 조절에 의해 50%, 영양물질의 강화에 의해 32%의 탈황효율이 증가했다. 강화배지에서 pH를 조절하며 배양한 결과, 기존의 배양에 비해 136% 탈황효율이 증가했다.

• 동력기계공학회지
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• 제18권6호
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• pp.133-139
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• 2014

In this research, the photocatalytic degradation of benzothiophene in $TiO_2$ aqueous suspension has been studied. $TiO_2$ photocatalysts are prepared by a sol-gel method. The dominant anatase-structure on $TiO_2$ particles is observed after calcining the $TiO_2$ gel at $500^{\circ}C$ for 1hr. Photocatalysts with various transition metals (Nd, Pd and Pt) loading are tested to evaluate the effect of transition metal impurities on photodegradation. The photocatalytic degradation in most cases follows first-order kinetics. The maximum photodegradation efficiency is obtained with $TiO_2$ dosage of 0.4g/L. The photodegradation efficiency with Pt-$TiO_2$ is higher than pure $TiO_2$ powder. The optimal content value of Pt is 0.5wt.%. Also we investigate the applicability of $H_2O_2$ to increase the efficiency of the $TiO_2$ photocatalytic degradation of benzothiophene. The optimal concentration of $H_2O_2$ is 0.05. The effect of pH is investigated; we obtain the maximum photodegradation efficiency at pH 9. Hydroxy-benzothiophenes and dihydroxy-benzothiophenes are identified as reaction intermediates. It is proposed that benzothiophene is oxidized by OH radical to sequentially form hydroxyl-benzothiophenes, dihydroxybenzothiophenes, and benzothiophenedione.

• 멤브레인
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• 제7권4호
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• pp.175-182
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• 1997

혐기-호기의 생물반응조 공정과 막분리 공정을 조합한 막-생물반응조 공정을 이용하여 염색폐수 중의 난분해성 물질들을 제거하였다. 염색폐수 원수를 직접 막분리공정에 적용한 결과 심각한 fouling을 초래하였다. 반면 생물반응조로 1차 처리한 후 막분리공정에 적용한 경우 생물반응조가 막의 오염원을 상당부분 제거하여 fouling현상이 현저리 감소하였으며, 막의 수명도 연장시킬 수 있었다. 염색폐수의 처리효율 및 fouling현상은 막의 기공 크기나 구조보다는 막의 재질에 더욱 의존함을 확인하였다. 중공사막 module의 사용 방법 및 중공사막 내부의 유속에 따라서 제거효율 및 투과유량이 변화하였다. 생물반응조나 막분리 단독공정보다 두공정을 조합한 공정이 보다 효과적으로 염색폐수 처리능력을 보였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권4호
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• pp.374-389
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• 2023

Organophosphorus (OP) pesticides, particularly malathion, parathion, diazinon, and chlorpyrifos, are widely used in both agricultural and residential contexts. This refractory quality is shared by certain organ phosphorus insecticides, and it may have unintended consequences for certain non-target soil species. Bioremediation cleans organic and inorganic contaminants using microbes and plants. Organophosphate-hydrolyzing enzymes can transform pesticide residues into non-hazardous byproducts and are increasingly being considered viable solutions to the problem of decontamination. When coupled with system analysis, the multi-omics technique produces important data for functional validation and genetic manipulation, both of which may be used to boost the efficiency of bioremediation systems. RNA-guided nucleases and RNA-guided base editors include zinc-finger nucleases (ZFNs), transcription activator-like effector nucleases (TALENs), and clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR), which are used to alter genes and edit genomes. The review sheds light on key knowledge gaps and suggests approaches to pesticide cleanup using a variety of microbe-assisted methods. Researches, ecologists, and decision-makers can all benefit from having a better understanding of the usefulness and application of systems biology and gene editing in bioremediation evaluations.

• 한국물환경학회지
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• 제25권4호
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• pp.589-596
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• 2009

The spectroscopic characteristics and chemical oxygen demand (COD) oxidation efficiencies were investigated for dissolved organic matters (DOM) from diverse sources, which may indirectly affect the concentrations and the quality of DOM found in watersheds. The DOM investigated for this study showed a wide range of the percent distributions of refractory organic matter (R-OM) from 8 to 100%. Relatively high R-OM distributions were observed for the DOM with the source of head water, sediments, paddy soils, field soils, and treated sewage whereas the DOM from livestock waste, reed, weeds, algae, and attached algae exhibited lower R-OM percent distributions. The percent distribution of R-OM had positive correlations with specific UV absorbance (SUVA) and humidification indices (HIX) of DOM. The investigated DOM was classified into four different source groups (i.e., biota, vegetables, soils, sediments) by comparing the synchronous fluorescence spectra. The DOM group from biota source was characterized by a prominent presence of protein-like fluorescence (PLF) whereas fulvic-like fluorescence (FLF) was additionally observed for vegetable-source DOM. FLF became significant for the DOM from both soils and sediments although no PLF was found for soil-derived DOM. A range of COD oxidation efficiency was observed for the various DOM, ranging from 36 to 94% and from 65 to 125% for $COD_{Mn}$ and $COD_{Cr}$, respectively. The results indicate that $COD_{Cr}$ reflects the higher OM concentration than $COD_{Mn}$. However, 95% confidence intervals of the COD oxidation efficiencies were similar for the two types of COD, suggesting that $COD_{Cr}$ may not be the superior OM index to $COD_{Mn}$ in terms of the variability of the oxidation efficiency. No significant correlations were obtained between COD oxidation efficiencies and the spectroscopic characteristics of DOM for this study.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권2호
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• pp.318-323
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• 2005

초임계수 산화는 난분해성 유기화합물의 분해를 위한 공정으로 각광받고 있다. 본 연구에서는 연속반응기에서 온도 $387-500^{\circ}C$, 압력 250 bar의 초임계수 조건하에서(EDTA 분해효율) 체류시간 15.9-88.9초의 범위의 EDTA 분해효율을 측정하였다. 이때 산화제로는 과산화수소($H_2O_2$)를 사용하였다. EDTA의 분해효율은 온도 및 산화제투입량의 증가에 따라 상승하였으며, 반응물 도입유속의 감소 즉, 체류시간의 증가에 따라서 상승하였다. 본 연구결과 온도 $500^{\circ}C$, 압력 250 bar, 산화제 투입량 400%의 조건에서 최대 99.6%의 분해효율을 나타내었다. 분해효율에 미치는 온도의 영향이 산화제 투입량 증가의 영향보다 컸으며, 5,000 mg/L의 EDTA($COD_{Cr}$로서 3,063 mg/L)의 99% 이상 분해효율은 온도 $500^{\circ}C$와 압력 250 bar의 초임계수 산화조건에서 산화제투입량 200% 이상 및 체류시간 40.1초 이상에서 얻을 수 있었다.

• 청정기술
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• 제5권1호
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• pp.49-61
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• 1999

펜턴산화는 산화력이 매우 우수한 $OH{\cdot}$을 생성하여, 난분해성 유기폐수의 생분해성을 향상시킬 수 있으므로 다양한 용존 유기오염물질을 함유하고 있는 산업폐수의 처리에 널리 이용되고 있지만, 철염과 과산화수소 등의 약품비용과 Sludge 처분비용 때문에 현재로서는 그리 경제적인 공정이라고 볼 수 없다. 본 연구에서는 펜턴산화의 약품비용을 줄이고, 적은 약품으로 처리효율을 향상시키기 위한 변형 펜턴산화법과 혼합한 슬러지 재이용의 가능성을 제시하고자 하였다. 본 연구는 펜턴산화에서 사용되는 철염용액에 NaOH용액을 첨가하였더니 철염용액의 폭발적인 반응을 보고 이를 펜턴산화에 응용하게 되었다. 본 연구에서 제안하는 변형 펜턴산화 공정이란 펜턴산화에서 사용되는 철염용액에 NaOH를 넣어 적정 pH로 조정하여, 수산화물을 형성시킨 후 처리대상 시료에 주입하여 과산화수소와 반응시켜 $OH{\cdot}$을 형성시키는 방법이다. 이 때 대상시료로서는 대표적인 오염물질인 페놀을 사용하였고 자연수의 이온강도와 유사한 수준으로 맞추기 위하여 $NaHCO_3$를 적량 첨가하여 페놀 인공폐수를 조제하였다. 이를 이용하여, DO의 영향, 이온강도의 영향, 과산화수소 주입횟수에 따른 영향을 알아보았다. 또한, 침출수와 염색폐수에 적용시켜 본 결과 기존의 펜턴산화보다 더 나은 처리효율을 얻을 수 있었으며, 변형 펜턴산화법과 슬러지 반송을 조합하여 실험한 결과 철염을 50%만 주입하여도 기존의 펜턴산화와 유사한 수준의 처리효율을 얻을 수 있었다.